空からの謎の光線「オーロラ」はなぜ発生するのか?

オーロラのでき方キッズサイエンス

空からカーテンのように降り注ぐ光線「オーロラ」のもとは、太陽から流れ出るプラズマ(荷電粒子)です。

対して地球の磁場は、このプラズマから私たちを守ってくれるシールドを数千キロにわたって宇宙空間に作り出しています。

オーロラは、プラズマ粒子がこの磁場の働きによって、磁気圏のガスと衝突して発生するのです。

基本的に、太陽活動が活発になるほど、見事なオーロラが見られます。

以下に、オーロラがどのようにして発生するのかを分かりやすく紹介します。

オーロラの源「太陽からのプラズマ」

太陽は、強い光や熱を出す巨大な星です。

太陽の中心にある原子核では、核融合反応によって、常に強烈なエネルギーを放出しています。

この太陽の最も外側の層「コロナ」は100万度以上にもなり、コロナからは、太陽風と呼ばれる超高温のプラズマ(電気をおびた粒子からなるガス)が大量に流れ出てているのです。

オーロラができる理由

地球の磁場

実は、地球では、磁場がシールドのように働き、この太陽風の危険な粒子から、私たちを守ってくれています。

地球の磁場のはたらく向きを磁力線で表すと、南極から出て、北極に吸い込まれるようにして合流しているように見えます。

さて、プラズマの粒子が地球の磁場にぶつかると、そのほとんどはゆがめられ(偏光)ます。

しかし、一部のプラズマは、地球の磁力線に沿って南極や北極に向けて流れ、大気圏上層部に到達するのです。

ここで、これらの粒子は酸素や窒素と衝突します。

オーロラはなぜできるのか?

その衝突によって瞬間的に明るい光(閃光)が発生し、空を色とりどりの光で満たすのです。

このとき、何十億もの閃光が連続して発生するため、オーロラは空で動いているように見えるというわけです。

地球の上空にある国際宇宙ステーションは、オーロラとほぼ同じ高度に位置するため、宇宙飛行士はオーロラを目の前で見ることができるといわれています。

参照元:Why are auroras formed? 

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